DE10228572B4 - Pure optical OR gate performed using optical semiconductor amplifier - Google Patents

Pure optical OR gate performed using optical semiconductor amplifier Download PDF

Info

Publication number
DE10228572B4
DE10228572B4 DE10228572A DE10228572A DE10228572B4 DE 10228572 B4 DE10228572 B4 DE 10228572B4 DE 10228572 A DE10228572 A DE 10228572A DE 10228572 A DE10228572 A DE 10228572A DE 10228572 B4 DE10228572 B4 DE 10228572B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
optical
fiber coupler
signal pattern
fiber
input signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE10228572A
Other languages
German (de)
Other versions
DE10228572A1 (en
Inventor
Young Tae Gyunggi Byun
Young Min Jhon
Jae Hun Kim
Seok Lee
Deok Ha Woo
Sun Ho Gyunggi Kim
Kwang Nam Kim
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Korea Advanced Institute of Science and Technology KAIST
Korea Institute of Science and Technology KIST
Original Assignee
Korea Advanced Institute of Science and Technology KAIST
Korea Institute of Science and Technology KIST
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Korea Advanced Institute of Science and Technology KAIST, Korea Institute of Science and Technology KIST filed Critical Korea Advanced Institute of Science and Technology KAIST
Publication of DE10228572A1 publication Critical patent/DE10228572A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE10228572B4 publication Critical patent/DE10228572B4/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06Construction or shape of active medium
    • H01S3/063Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
    • H01S3/067Fibre lasers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F3/00Optical logic elements; Optical bistable devices
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2/00Demodulating light; Transferring the modulation of modulated light; Frequency-changing of light
    • G02F2/004Transferring the modulation of modulated light, i.e. transferring the information from one optical carrier of a first wavelength to a second optical carrier of a second wavelength, e.g. all-optical wavelength converter
    • G02F2/006All-optical wavelength conversion
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2203/00Function characteristic
    • G02F2203/70Semiconductor optical amplifier [SOA] used in a device covered by G02F
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/50Amplifier structures not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/5054Amplifier structures not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30 in which the wavelength is transformed by non-linear properties of the active medium, e.g. four wave mixing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Lasers (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

Vorrichtung für rein optische ODER-Logikoperationen mit:
einem optischen Pulsgenerator;
einem modengekoppelten Faserlaser (MLFL) zum Erzeugen von Eingangssignalmustern A und B für rein optische ODER-Logikoperationen von dem Pulsgenerator;
einem ersten Faserkoppler (FC1) zum Abzweigen des Ausgangs von dem modengekoppelten Faserlaser durch ein Abzweigverhältnis von 50:50;
einer ersten optischen Verzögerungseinrichtung zum Zeitverzögern des optischen Ausgangs von dem ersten Faserkoppler;
einer ersten optischen Steuerungseinrichtung zum Steuern der Intensität und der Polarisation des optischen Ausgangs von dem ersten Faserkoppler;
einem zweiten Faserkoppler (FC2) zum Erzeugen des Eingangssignalmusters A durch Koppeln optischer Ausgänge von der ersten Verzögerungseinrichtung und der ersten optischen Steuerungseinrichtung;
einem dritten Faserkoppler (FC3) zum Abzweigen des optischen Ausgangs von dem zweiten Faserkoppler durch ein Abzweigverhältnis von 10:90;
einer zweiten Verzögerungseinrichtung zum Zeitverzögern des optischen Ausgangs von dem zweiten Faserkoppler (FC2);
einem vierten Faserkoppler (FC4) zum Detektieren des optischen Ausgangs von der zweiten...
Device for purely optical OR logic operations with:
an optical pulse generator;
a mode-locked fiber laser (MLFL) for generating input signal patterns A and B for purely optical OR logic operations from the pulse generator;
a first fiber coupler (FC1) for branching the output from the mode-locked fiber laser through a 50:50 branch ratio;
a first optical delay means for delaying the optical output from the first fiber coupler;
a first optical control means for controlling the intensity and the polarization of the optical output from the first fiber coupler;
a second fiber coupler (FC2) for generating the input signal pattern A by coupling optical outputs from the first delay means and the first optical control means;
a third fiber coupler (FC3) for branching the optical output from the second fiber coupler through a branch ratio of 10:90;
second delay means for delaying the optical output from the second fiber coupler (FC2);
a fourth fiber coupler (FC4) for detecting the optical output from the second ...

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND THE INVENTION

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft ein rein optisches ODER-Gatter unter Einsatz der Verstärkungssättigung und Wellenlängenumwandlungscharakteristika von optischen Halbleiterverstärkern (SOA). Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Technik, ein rein optisches ODER-Gatter auszuführen, welches rein optische Logikoperationen durch den Einsatz optischer Signale durchführt, welche von beliebigen Punkten optischer Schaltungen, wie optischer Rechenschaltungen, als ein Pumpsignal und ein Gebersignal übertragen werden.The The present invention relates to a purely optical OR gate under Use of gain saturation and wavelength conversion characteristics of semiconductor optical amplifiers (SOA). In particular, the present invention relates to a technique purely optical OR gate perform, which is purely optical Logical operations performed by the use of optical signals, which from arbitrary points of optical circuits, such as optical computing circuits, as a pump signal and a transmitter signal are transmitted.

Beschreibung verwandter Gebietedescription of related areas

In den letzten Jahren ist die Nachfrage nach optischen Systemen für hohe Geschwindigkeiten und eine große Kapazität dramatisch gestiegen. Da die Informationsnetzwerke der Zukunft für Multimedia-Dienste, wie Sprachsignale, stationäre Bilder und bewegte Bilder vorbereitet sein müssen, wird erwartet, daß die Informationsverarbeitungskapazität von Basisnetzwerken von einigen Hundert Gbit/s auf einige Tbit/s ansteigt. Deshalb sind rein optische Signalverarbeitungsverfahren als Kerntechnologien aufgekommen, um große Datenkapazitäten zu übertragen, zu verarbeiten und auszutauschen.In In recent years there has been a demand for high speed optical systems and a big one capacity increased dramatically. As the information networks of the future for multimedia services, like speech signals, stationary Pictures and moving pictures have to be prepared, it is expected that the information processing capacity of basic networks increases from a few hundred Gbit / s to a few Tbit / s. That's why purely optical signal processing techniques as core technologies come up to big data capacity to transfer, too process and exchange.

Insbesondere, da rein optische Logikoperationen die schwerfällige elektrooptische Umwandlung vermeiden können, wird es als Kerntechnologie für rein optische Signalverarbeitungssysteme betrachtet. Deshalb werden Technologien von rein optischen Logikgattern lebhaft auf dem Gebiet des optischen Computing und der rein optischen Signalverarbeitung entwickelt.Especially, because purely optical logic operations avoid the cumbersome electro-optical conversion can, will it as a core technology for pure considered optical signal processing systems. That's why technologies are used of purely optical logic gates, in the field of optical computing and the purely optical signal processing developed.

Bis jetzt haben rein optische Logikgatter für eine ultrahochgeschwindigkeitsoptische Informationsverarbeitung hauptsächlich die nicht linearen Charakteristika von optischen Halbleiterverstärkern (SOAs) genutzt. Beispielsweise basieren rein optische Logikgatter auf Mechanismen, wie Vier-Wellen-Mischen (FWM), Kreuzverstärkungsmodulation (XGM), Kreuzphasenmodulation (XPM), Kreuzabsorptionsmodulation (XAM) oder Kombinationen dieser.To now have purely optical logic gates for an ultra-high speed optical Information processing mainly the non-linear characteristics of semiconductor optical amplifiers (SOAs) used. For example, purely optical logic gates are based on mechanisms like four-wave mixing (FWM), cross-enhancement modulation (XGM), Cross Phase Modulation (XPM), Cross Absorption Modulation (XAM) or Combinations of these.

Deshalb wurden rein optische ODER-Gatter gemäß dem Stand der Technik durch Verfahren realisiert, welche ultraschnelle, nicht lineare Interferometer (UNI) einsetzen, welche die nicht lineare Verstärkung und den Brechungsindexwechsel von optischen Halbleiterverstärkern (SOA) einsetzen [Siehe N. S. Patel, K. L. Hall und K. A. Rauschenbach, Opt. Lett. Ausgabe 21, 1466 (1996)] und integrierten SOA-basierten Michelson Interferometer [Siehe T. Fjelde, D. Wolfson, A. Kloch, C. Janz, A. Coquelin, I. Guillemot, F. Gaborit, F. Poingt, B. Dagens und M. Renaud, Electronic Letters, Ausgabe 36, 813 (2000)].Therefore were purely optical OR gates according to the prior art by Method realizes which ultrafast, non-linear interferometer (UNI) employing non-linear gain and refractive index change of semiconductor optical amplifiers (SOA) [See N.S. Patel, K.L. Hall and K.A. Rauschenbach, Opt. Lett. Issue 21, 1466 (1996)] and integrated SOA-based Michelson Interferometer [See T. Fjelde, D. Wolfson, A. Kloch, C. Janz, A. Coquelin, I. Guillemot, F. Gaborit, F. Poingt, B. Dagens and M. Renaud, Electronic Letters, Issue 36, 813 (2000)].

Um jedoch eine Vielzahl von rein optischen Logikgattern, wie AND, NAND, OR, NOR und XOR, in komplizierten optischen Schaltungen optischer Rechen- oder rein optischer Signalverarbeitungssysteme einsetzen zu können, ist es wünschenswert, jedes der rein optischen Logikgatter so auszuführen, daß sie auf demselben Betriebsprinzip für eine günstige Systemzusammensetzung ausgeführt werden. Durch den Einsatz der Verstärkungssättigung und der Wellenlängenumwandlungscharakteristika von SOAs können rein optische NOR, XOR und NAND sowie rein optische OR- bzw. ODER-Gatter gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden. [Für rein optische NOR-Gatter, siehe Y. T. Byun, S. H. Kim, D. H. Woo, D. H. Kim und S. H. Kim, New Physics, Ausgabe 40, 560 (2000).]Around however, a variety of purely optical logic gates, such as AND, NAND, OR, NOR and XOR, in complicated optical circuits optical Use computational or purely optical signal processing systems to be able to it is desirable each of the purely optical logic gates to perform so that they on the same operating principle for one favorable System composition executed become. By using the gain saturation and the wavelength conversion characteristics of SOAs can purely optical NOR, XOR and NAND as well as purely optical OR or OR gates according to the present Invention executed become. [For pure NOR optical gates, see Y.T. Byun, S.H. Kim, D.H. Woo, D. H. Kim and S.H. Kim, New Physics, Issue 40, 560 (2000).]

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung löst die oben genannten Probleme des Standes der Technik. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung ausgeführt für rein optische ODER-Gatter durch den Einsatz der Charakteristika von der Verstärkungssättigung und der Wellenlängenumwandlung von optischen Halbleiterverstärkern (SOAs) vorzusehen.The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art. It is one Object of the present invention, a device designed for purely optical OR gates through the use of the characteristics of the gain saturation and the wavelength conversion of semiconductor optical amplifiers (SOAs).

Um die vorgenannte Aufgabe zu lösen, sieht die vorliegende Erfindung eine rein optische ODER-Logikvorrichtung vor, in welcher 2,5 Gbit/s Eingangssignale vier Logiksignale durch modengekoppelte Faserlaser und Multiplexverfahren erzeugt, und dann diese Logiksignale und das Gebersignal unter dem Einfluß der Verstärkungssättigung und der Wellenlängenumwandlungscharakteristika sind, während sie durch den optischen Halbleiterverstärker (SOA) übertragen werden.Around to solve the above problem The present invention provides a purely optical OR logic device in which 2.5 Gbit / s input signals through four logic signals generates mode-locked fiber lasers and multiplexing, and then these logic signals and the encoder signal under the influence of the gain saturation and the wavelength conversion characteristics are while they are transmitted through the semiconductor optical amplifier (SOA).

Die oben genannten und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann einfacher aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen verständlich, welche einen Teil dieser Offenbarung bilden.The above and other features and advantages of the present Invention will become more readily apparent to those skilled in the art from the following detailed Description in conjunction with the accompanying drawings, which form part of this disclosure.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

1 verdeutlicht ein Anordnungsdiagramm, welches ein rein optisches ODER-Gatter gemäß der vorliegenden Erfindung ausführt. 1 illustrates an arrangement diagram which ge a purely optical OR gate according to the present invention.

2 zeigt Wellenformen der Signale A und B für ein rein optisches ODER-Gatter gemäß der vorliegenden Erfindung und die Summe A+B der zwei Eingangssignale. 2 Fig. 10 shows waveforms of the signals A and B for a purely optical OR gate according to the present invention and the sum A + B of the two input signals.

3 zeigt Wellenformen der Signale A und B für rein optische ODER-Gatter gemäß der vorliegenden Erfindung und das Wellenlängen-umgewandelte Signal. 3 Fig. 15 shows waveforms of the signals A and B for all-optical OR gates according to the present invention and the wavelength-converted signal.

4 verdeutlicht die Charakteristik eines rein optischen ODER-Gatters, welches bei 2,5 Gbit/s gemäß der vorliegenden Erfindung betrieben wird. 4 illustrates the characteristics of a purely optical OR gate operated at 2.5 Gbit / s according to the present invention.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS

Im Nachfolgenden wird die Zusammensetzung und der Betrieb der vorliegenden Erfindung detailliert durch bevorzugte Ausführungsformen mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.in the Below is the composition and operation of the present Invention detailed by preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.

1 verdeutlicht das Anordnungsdiagramm einer Vorrichtung, welche ein rein optisches ODER-Gatter gemäß der vorliegenden Erfindung ausführt. 2 zeigt Wellenformen von Signalen A und B für das rein optische ODER-Gatter und die Summe der beiden Eingangssignale A+B. 3 zeigt Wellenformen der Signale A und B des rein optischen ODER-Gatters und das Wellenlängen-umgewandelte Signal. 4 verdeutlicht die Charakteristik des rein optischen ODER-Gatters betrieben bei 2,5 Gbit/s. 1 illustrates the arrangement diagram of a device which performs a purely optical OR gate according to the present invention. 2 shows waveforms of signals A and B for the all-optical OR gate and the sum of the two input signals A + B. 3 FIG. 15 shows waveforms of the signals A and B of the all-optical OR gate and the wavelength-converted signal. 4 illustrates the characteristics of the purely optical OR gate operated at 2.5 Gbit / s.

Eine Ausführungsform, wie die in 1 dargestellte, weist gemäß der vorliegenden Erfindung einen optischen Puls generator (100), einen modengekoppelten Faserlaser (MLFL; 102) zum Erzeugen von Eingangssignalmustern A und B für ein rein optisches ODER-Gatter von dem Pulsgenerator (100), einen ersten Faserkoppler (FC1; 106) zum Abzweigen des Ausgangs von dem modengekoppelten Faserlaser (102) durch einen Isolator (ISO; 104) durch ein Abzweigverhältnis von 50:50, eine erste optische Verzögerungseinrichtung zum Zeitverzögern des Ausgangs von dem ersten Faserkoppler (106) durch den Einsatz einer variablen Verzögerung (108) und eine Single-Mode-Faser (110), eine erste optische Steuerungseinrichtung zum Steuern der Intensität und der Polarisation des optischen Ausgangs von dem ersten Faserkoppler (106) durch den Einsatz eines Dämpfers (ATTN; 112) und eines Polarisationskontrollers (PC; 114), einen zweiten Faserkoppler (FC2; 116) zum Erzeugen des Eingangssignalmusters A (1100) durch Koppeln optischer Ausgänge von der ersten Verzögerungseinrichtung und der ersten optischen Steuerungseinrichtung, einen dritten Faserkoppler (FC3; 118) zum Abzweigen des optischen Ausgangs von dem zweiten Faserkoppler (FC2; 116) durch ein Abzweigverhältnis von 10:90, eine zweite Verzögerungseinrichtung zum Zeitverzögern des optischen Ausgangs von dem zweiten Faserkoppler (116) durch Einsetzen einer variablen Verzögerung (120) und einer Single-Mode-Faser (SMF; 122), einen vierten Faserkoppler (FC4; 124) zum Detektieren des Eingangssignalmusters B (0110), welches von der zweiten Verzögerungseinrichtung erzeugt wird, eine zweite optische Steuerungseinrichtung zum Steuern der Intensität und der Polarisation des optischen Ausgangs von dem dritten Faserkoppler (118) durch den Einsatz eines Dämpfers (ATTN; 126) und eines Polarisationskontrollers (PC; 128), einen fünften Faserkoppler (FC5; 130) zum Erzeugen des Eingangssignalmusters A+B durch Koppeln des Eingangssignalmusters A von dem dritten Fa serkoppler (118) und des Eingangssignalmusters B von dem vierten Faserkoppler (124) und eine Einrichtung zum Detektieren und Messen des Eingangssignalmusters A+B auf, welches von dem fünften Faserkoppler (130) erzeugt wird.An embodiment, such as in 1 shown, according to the present invention comprises an optical pulse generator ( 100 ), a mode-locked fiber laser (MLFL; 102 ) for generating input signal patterns A and B for a purely optical OR gate from the pulse generator ( 100 ), a first fiber coupler (FC1; 106 ) for branching the output from the mode locked fiber laser ( 102 ) by an isolator (ISO; 104 ) by a branch ratio of 50:50, a first optical delay means for delaying the output from the first fiber coupler (Fig. 106 ) by using a variable delay ( 108 ) and a single-mode fiber ( 110 ), a first optical control device for controlling the intensity and the polarization of the optical output from the first fiber coupler (US Pat. 106 ) by the use of a damper (ATTN; 112 ) and a polarization controller (PC; 114 ), a second fiber coupler (FC2; 116 ) for generating the input signal pattern A (1100) by coupling optical outputs from the first delay means and the first optical control means, a third fiber coupler (FC3; 118 ) for branching the optical output from the second fiber coupler (FC2; 116 ) by a branch ratio of 10:90, a second delay means for delaying the optical output from the second fiber coupler (US Pat. 116 ) by inserting a variable delay ( 120 ) and a single-mode fiber (SMF; 122 ), a fourth fiber coupler (FC4; 124 ) for detecting the input signal pattern B (0110) which is generated by the second delay means, a second optical control means for controlling the intensity and the polarization of the optical output from the third fiber coupler (US Pat. 118 ) by the use of a damper (ATTN; 126 ) and a polarization controller (PC; 128 ), a fifth fiber coupler (FC5; 130 ) for generating the input signal pattern A + B by coupling the input signal pattern A from the third Fa serkoppler ( 118 ) and the input signal pattern B from the fourth fiber coupler ( 124 ) and means for detecting and measuring the input signal pattern A + B received from the fifth fiber coupler ( 130 ) is produced.

Die Ausführungsform kann zusätzlich einen ersten Erbiumdotierten Faserverstärker (EDFA1; 132) zum Verstärken des Eingangssignalmusters A+B, welches von dem fünften Faserkoppler (130) erzeugt wird, eine Wellenlängen-einstellbare Laserdiode (einstellbare LD; 134) zum Funktionieren als das Lichtsignal des Gebersignals einer kontinuierlichen Welle, welche durch den Polarisationskontroller (PC; 136) hindurchläuft, einen sechsten Faserkoppler (FC6; 138) zum Koppeln des Eingangssignalmusters A+B für den ersten Erbium-dotierten Faserverstärker (132) und des Gebersignals mit einer kontinuierlichen Welle von der einstellbaren Laserdiode (134) durch ein Kopplungsverhältnis von 50:50, einen ersten optischen Halbleiterverstärker (SOA1; 140) zum Erzeugen des Wellenlängenumgewandelten Signalmusters C durch die SOA-Charakteristika der Verstärkungssättigung und der Wellenlängenumwandlung von dem Eingangssignalmuster A+B, welches von dem sechsten Faserkoppler (138) gleichzeitig mit dem Gebersignal eingegeben wird, und ein erstes optisches Filter (142) zum Filtern nur des Gebersignals von dem ersten optischen Halbleiterverstärker (140) aufweisen.The embodiment may additionally comprise a first Erbium doped fiber amplifier (EDFA1; 132 ) for amplifying the input signal pattern A + B received from the fifth fiber coupler ( 130 ), a wavelength-adjustable laser diode (adjustable LD; 134 ) to function as the light signal of the encoder signal of a continuous wave transmitted by the polarization controller (PC; 136 ), a sixth fiber coupler (FC6; 138 ) for coupling the input signal pattern A + B for the first erbium-doped fiber amplifier ( 132 ) and the encoder signal with a continuous wave from the adjustable laser diode ( 134 ) by a coupling ratio of 50:50, a first semiconductor optical amplifier (SOA1; 140 ) for generating the wavelength-converted signal pattern C by the SOA characteristics of the gain saturation and the wavelength conversion of the input signal pattern A + B received from the sixth fiber coupler (FIG. 138 ) is input simultaneously with the encoder signal, and a first optical filter ( 142 ) for filtering only the encoder signal from the first semiconductor optical amplifier ( 140 ) exhibit.

Die Ausführungsform kann außerdem zusätzlich einen zweiten Erbium-dotierten Faserverstärker (EDFA2; 144) zum Verstärken des Wellenlängen-umgewandelten Signalmusters C von dem ersten optischen Halbleiterverstärker (140), eine Laserdiode mit verteilter Rückführung (DFB-LD; 146) zum Erzeugen optischer Signale mit kontinuierlicher Welle durch einen Polarisationskontroller (PC; 148), einen siebten Faserkoppler (FC7; 150) zum Koppeln des Signalmusters C, welches bei dem zweiten Erbium-dotierten Faserverstärker (144) verstärkt wird, und dem optischen Signal mit kontinuierlicher Welle von der Laserdiode (146) mit verteilter Rückführung durch eine Koppelrate von 50:50, einen zweiten optischen Halbleiterverstärker (SOA2; 152) zum Erzeugen eines neuen Wellenlängenumgewandelten Signalmusters durch die SOA-Charakteristika der Verstärkungssättigung und Wellenlängenumwandlung von dem Eingangssignalmuster C, welches als das Pumpsignal fungiert und von dem siebten Faserkoppler (150) gleichzeitig mit dem optischen Signal mit der kontinuierlichen Welle als dem Gebersignal eingegeben wird, ein zweites optisches Filter (154) zum Filtern nur des Gebersignals von dem zweiten optischen Halbleiterverstärker (152), einen Photodetektor (PD; 156) zum Detektieren des optischen Ausgangs von dem zweiten optischen Filter (154) und ein Abtastoszilloskop (158) zum Messen des detektierten optischen Ausgangs von dem Photodetektor (156) aufweisen.The embodiment may additionally include a second erbium doped fiber amplifier (EDFA2; 144 ) for amplifying the wavelength-converted signal pattern C from the first semiconductor optical amplifier ( 140 ), a distributed feedback laser diode (DFB-LD; 146 ) for generating continuous wave optical signals by a polarization controller (PC; 148 ), a seventh fiber coupler (FC7; 150 ) for coupling the signal pattern C, which in the second Erbi um-doped fiber amplifier ( 144 ) and the continuous wave optical signal from the laser diode ( 146 ) with distributed feedback through a 50:50 coupling rate, a second semiconductor optical amplifier (SOA2; 152 ) for generating a new wavelength-converted signal pattern by the SOA characteristics of the gain saturation and wavelength conversion from the input signal pattern C which functions as the pump signal and from the seventh fiber coupler (FIG. 150 ) is input simultaneously with the continuous wave optical signal as the encoder signal, a second optical filter (FIG. 154 ) for filtering only the encoder signal from the second semiconductor optical amplifier ( 152 ), a photodetector (PD; 156 ) for detecting the optical output from the second optical filter (Fig. 154 ) and a sampling oscilloscope ( 158 ) for measuring the detected optical output from the photodetector ( 156 ) exhibit.

Jetzt wird der ausführende Vorgang von einer rein optischen ODER-Logikvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 2, 3 und 4 beschrieben.Now, the execution process of a purely optical OR logic device according to the present invention will be described with reference to FIGS 2 . 3 and 4 described.

Zunächst werden die Eingangssignalmuster A und B zum Verifizieren des rein optischen ODER-Logikvorgangs durch einen modengekoppelten Faserlaser (MLFL; 102) getrieben, welcher eine Wellenlänge von 1550 nm aufweist. Der optische Ausgang des modengekoppelten Faserlasers (102) ist durch den ersten Faserkoppler (FC1; 106) abgezweigt, welcher ein Abzweigverhältnis von 50:50 aufweist, und dann durch die variable Verzögerung (108) und eine 4 m lange Single-Mode-Faser (110) als Verzögerungseinrichtung zum Erzielen einer Zeitverzögerung von 400 ps und durch den Dämpfer (ATTN; 112) und den Polarisationskontroller (PC; 114) als Steuerungseinrichtung. hindurchgeführt und dann bei dem zweiten Faserkoppler (FC2; 116) gekoppelt, welcher ein Abzweigverhältnis von 50:50 aufweist, um das Eingangssignalmuster A (1100) zu erzeugen, welches bei 2,5 Gbit/s läuft.First, the input signal patterns A and B for verifying the all-optical OR logic operation by a mode-locked fiber laser (MLFL; 102 ), which has a wavelength of 1550 nm. The optical output of the mode-locked fiber laser ( 102 ) is detected by the first fiber coupler (FC1; 106 ), which has a branch ratio of 50:50, and then by the variable delay (FIG. 108 ) and a 4 m single-mode fiber ( 110 ) as a delay means for obtaining a time delay of 400 ps and through the damper (ATTN; 112 ) and the polarization controller (PC; 114 ) as a control device. passed through and then at the second fiber coupler (FC2; 116 ) having a 50:50 branch ratio to produce the input signal pattern A (1100) running at 2.5 Gbit / s.

Jetzt wird die obere Faser des Ausgangendes des zweiten Faserkopplers (116) bei dem dritten Faserkoppler (FC3; 118) abgezweigt, welcher ein Abzweigverhältnis von 10:90 aufweist, und dann wird der optische Ausgang (1100) der oberen Faser mit einem mit 20 GHz-abtastenden Oszilloskop gemessen. Der optische Ausgang (1100) der tiefer liegenden Faser wird durch den Dämpfer (ATTN; 126) und den Polarisationskontroller (PC; 128) geführt und dann mit dem Eingangssignalmuster B (0110) bei dem fünften Faserkoppler (FC5; 130) gekoppelt.Now, the upper fiber of the output end of the second fiber coupler ( 116 ) at the third fiber coupler (FC3; 118 ), which has a branch ratio of 10:90, and then the optical output ( 1100 ) of the upper fiber with a 20 GHz oscilloscope. The optical output ( 1100 ) of the deeper fiber is controlled by the damper (ATTN; 126 ) and the polarization controller (PC; 128 ) and then connected to the input signal pattern B (0110) at the fifth fiber coupler (FC5; 130 ) coupled.

Auf der anderen Seite wird das Eingangssignalmuster A (1100) von der tiefer liegenden Faser des Ausgangsendes des zweiten Faserkopplers (FC2; 116) durch die variable Verzögerung (120) und eine 4 m lange Single-Mode-Faser (SMF; 122) zum Erzielen einer Zeitverzögerung von 400 ps geführt, und dann wird das Eingangssignalmuster B (0110) erzeugt. Dieses Signal wird aus dem vierten Faserkoppler (FC4; 124) abgezweigt, welches ein Abzweigverhältnis von 10:90 aufweist, und dann wird der optische Ausgang (0110) der oberen Faser bei einem 45 GHz Photodetektor und einem Abtastoszilloskop gemessen. Und der optische Ausgang der unteren Faser ist mit dem Eingangssignalmuster A (1100) bei dem fünften Faserkoppler (FC5; 130) gekoppelt. Der optische Ausgang von der oberen Faser des Ausgangsendes des fünften Faserkopplers (FC5; 130), welches die Summe des Eingangssignalmusters A und B, d.h. A+B, ist, wird von einem weiteren 45 GHz Photodetektor und dem Abtastoszilloskop gemessen.On the other hand, the input signal pattern A (1100) is received from the lower fiber of the output end of the second fiber coupler (FC2; 116 ) by the variable delay ( 120 ) and a 4 m single-mode fiber (SMF; 122 ) to achieve a time delay of 400 ps, and then the input signal pattern B (0110) is generated. This signal is taken from the fourth fiber coupler (FC4; 124 ), which has a branch ratio of 10:90, and then the optical output ( 0110 ) of the upper fiber at a 45 GHz photodetector and a sampling oscilloscope. And the optical output of the lower fiber is connected to the input signal pattern A (1100) at the fifth fiber coupler (FC5; 130 ) coupled. The optical output from the upper fiber of the output end of the fifth fiber coupler (FC5; 130 ), which is the sum of the input signal patterns A and B, ie A + B, is measured by another 45 GHz photodetector and the sampling oscilloscope.

2 zeigt das Eingangssignalmuster A (1100) von 2,5 Gbit/s, welches von der oberen Faser des Ausgangsendes des dritten Faserkopplers (FC3; 118) gemessen ist, das Eingangssignalmuster B (0110) von 2,5 Gbit/s, welches von der oberen Faser des Ausgangsendes des vierten Faserkopplers (FC4; 124) gemessen ist, und ebenfalls das Eingangssignalmuster A+B von 2,5 Gbit/s, welches von der oberen Faser des Ausgangsendes des fünften Faserkopplers (FC5; 130) gemessen ist. 2 shows the input signal pattern A (1100) of 2.5 Gbit / s which is received from the upper fiber of the output end of the third fiber coupler (FC3; 118 ), the input signal pattern B (0110) of 2.5 Gbit / s, which is from the upper fiber of the output end of the fourth fiber coupler (FC4; 124 ), and also the input signal pattern A + B of 2.5 Gbit / s which is received from the upper fiber of the output end of the fifth fiber coupler (FC5; 130 ) is measured.

Jetzt wird das Ausgangsmuster A+B von der unteren Faser des Ausgangsendes des fünften Faserkopplers (FC5; 130) bei dem ersten Erbium-dotierten Faserverstärker (EDFA1; 132) verstärkt, bei dem sechsten Faserkoppler (FC6; 138) gekoppelt, welcher ein Abzweigverhältnis von 50:50 mit einem optischen Signal kontinuierlicher Welle von der einstellbaren Laserdiode bei einer Wellenlänge von 1535 nm aufweist, und wird dann dem ersten optischen Halbleiterverstärker (SOA1; 140) zugeführt.Now, the output pattern A + B from the lower fiber of the output end of the fifth fiber coupler (FC5; 130 ) in the first erbium-doped fiber amplifier (EDFA1; 132 ) at the sixth fiber coupler (FC6; 138 ) having a 50:50 branching ratio with a continuous wave optical signal from the tunable laser diode at a wavelength of 1535 nm, and is then coupled to the first semiconductor optical amplifier (SOA1; 140 ).

Bei dieser Stufe wird das Signalmuster C erzeugt, welches aufgrund der Verstärkungssättigung und der Wellenlängenumwandlungscharakteristika des ersten optischen Halbleiterverstärkers (SOA1; 140) Wellenlängen-umgewandelt ist. Mit anderen Worten, da das Gebersignal aus dem Ausgangssignal von dem ersten optischen Verstärker (SOA1; 140) durch das erste optische Filter (142) läuft, aber das Eingangssignalmuster A+B nicht hindurchläuft, weist das Wellenlängen-umgewandelte Signalmuster C die Wellenlänge von 1535 nm auf.At this stage, the signal pattern C generated due to the gain saturation and the wavelength conversion characteristics of the first semiconductor optical amplifier (SOA1; 140 ) Is wavelength-converted. In other words, since the encoder signal is obtained from the output signal from the first optical amplifier (SOA1; 140 ) through the first optical filter ( 142 ), but the input signal pattern A + B does not pass, the wavelength-converted signal pattern C has the wavelength of 1535 nm.

3 zeigt die Eingangssignalmuster A und B von 2,5 Gbit/s und ebenfalls das Wellenlängen-umgewandelte Signalmuster C von 2,5 Gbit/s, welches an dem Ausgangsende des ersten optischen Filters (142) gemessen wird, wenn die treibenden Ströme für den ersten Erbium-dotierten Faserverstärker (EDFA1; 132) und den ersten optischen Halbleiterverstärker (SOA1; 140) jeweils 80 mA und 150 mA sind. Wenn zwei Logik signale von dem Eingangssignalmuster A und B (1,0), (1,1) oder (0,1) sind, weist das Wellenlängen-umgewandelte Signalmuster C keine optische Ausgabe auf, obwohl die optische Ausgabe für den Fall von (0,0) vorliegt. Da das Eingangssignal vom Puls-Typ ist, ist jedoch dargestellt, daß das Wellenlängenumgewandelte Ausgangssignal zwischen optischen Pulsen auftritt. 3 shows the input signal patterns A and B of 2.5 Gbit / s and also the wavelength-converted signal pattern C of 2.5 Gbit / s, which at the output end of the first optical filter (FIG. 142 ) is measured when the driving currents for the first erbium-doped fiber amplifier (EDFA1; 132 ) and the first optical semiconductor amplifier (SOA1; 140 ) are each 80 mA and 150 mA. When two logic signals from the input signal pattern A and B are (1,0), (1,1) or (0,1), the wavelength-converted signal pattern C has no optical output although the optical output in the case of (FIG. 0.0) is present. However, since the input signal is of the pulse type, it is shown that the wavelength converted output signal occurs between optical pulses.

Jetzt wird das Wellenlängen-umgewandelte Signalmuster C bei dem zweiten Erbium-dotierten Faserverstärker (EDFA2; 144) verstärkt, bei dem siebten Faserkoppler (FC7; 150) gekoppelt, welcher ein Abzweigverhältnis von 50:50 mit dem Gebersignal der Wellenlänge 1554 nm aufweist, welches durch die Laserdiode mit verteilter Rückführung (DFB-LD; 146) erzeugt wird, und dann dem zweiten optischen Halbleiterverstärker (SOA2; 152) zugeführt. Bei dieser Stufe wird das Wellenlängenumgewandelte Eingangssignal C als das Pumpsignal für den zweiten optischen Halbleiterverstärker (SOA2; 152) eingesetzt, während das optische Signal mit kontinuierlicher Welle von der Laserdiode (DFB-LD; 146) mit verteilter Rückführung als das Gebersignal eingesetzt wird. Das Pumpsignal mit hoher Intensität ist verstärkungsgesättigt durch Erschöpfen der Trägerkonzentration in dem zweiten optischen Halbleiterverstärker (SOA2; 152). Als ein Ergebnis weist das Gebersignal die Ausgabe von dem zweiten optischen Halbleiterverstärker (SOA2; 152) nur auf, wenn kein Pumpsignal vorliegt. Deshalb, wenn der optische Ausgang von dem zweiten optischen Halbleiterverstärker (SOA2; 152) dem zweiten optischen Filter zugeführt wird, wird nur die Wellenlänge des Gebersignals durchgefiltert, und dieses gefilterte Signal wird durch den 45 GHz Photodetektor und das Abtastoszilloskop gemessen.Now, the wavelength-converted signal pattern C in the second erbium-doped fiber amplifier (EDFA2; 144 ) at the seventh fiber coupler (FC7; 150 ) having a 50:50 branch ratio with the encoder signal of wavelength 1554 nm, which is distributed by the distributed feedback laser diode (DFB-LD; 146 ), and then the second semiconductor optical amplifier (SOA2; 152 ). At this stage, the wavelength-converted input signal C as the pump signal for the second semiconductor optical amplifier (SOA2; 152 ) while the continuous wave optical signal from the laser diode (DFB-LD; 146 ) is used with distributed feedback as the encoder signal. The high-intensity pump signal is gain-saturated by depleting the carrier concentration in the second semiconductor optical amplifier (SOA2; 152 ). As a result, the encoder signal has the output from the second semiconductor optical amplifier (SOA2; 152 ) only on if there is no pump signal. Therefore, when the optical output from the second semiconductor optical amplifier (SOA2; 152 ) is fed to the second optical filter, only the wavelength of the encoder signal is filtered, and this filtered signal is measured by the 45 GHz photodetector and the sampling oscilloscope.

4 zeigt die Betriebscharakteristika eines rein optischen ODER-Gatters, welches bei 2,5 Gbit/s betrieben wird. Das Wellenlängen-umgewandelte Signalmuster C, welches in der oberen Position dargestellt ist, ist eine Wellenform, welche gebildet wird, wenn die zwei Eingangssignalmuster A (1100) und B (0110) durch den ersten optischen Halbleiterverstärker (SOA1; 140) gegeben werden. Es ist dargestellt, daß es keine optische Ausgabe für ein Logiksignal von (1,0), (1,1) oder (0,1) gibt, obwohl die optische Ausgabe für den Fall von (0,0) vorliegt. Das Gebersignal, welches bei der unteren Position gezeigt ist, verifiziert, daß die Betriebscharakteristika des rein optischen ODER-Gatters ausgeführt sind, wenn die Treiberströme des zweiten Erbium-dotierten Faserverstärkers (EDFA2; 144) und des zweiten optischen Halbleiterverstärkers (SOA2; 152) jeweils 170 mA und 150 mA sind. 4 shows the operating characteristics of a purely optical OR gate operating at 2.5 Gbit / s. The wavelength-converted signal pattern C shown in the upper position is a waveform which is formed when the two input signal patterns A (1100) and B (0110) are detected by the first semiconductor optical amplifier (SOA1; 140 ) are given. It is shown that there is no optical output for a logic signal of (1,0), (1,1) or (0,1) although the optical output is in the case of (0,0). The encoder signal shown at the lower position verifies that the operating characteristics of the all-optical OR gate are implemented when the drive currents of the second erbium-doped fiber amplifier (EDFA2; 144 ) and the second semiconductor optical amplifier (SOA2; 152 ) are each 170 mA and 150 mA.

Wie in der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt, werden zwei Eingangssignalmuster A (1100) und B (0110) derselben Wellenlänge zu dem ersten optischen Halbleiterverstärker (SOA1; 140) zum Vorsehen des Wellenlängenumgewandelten Signalmusters C eingegeben, welches vier Logiksignale (1,0), (1,1), (1,1) und (0,0) aufweist, und wenn diese Logiksignale und das Gebersignal von der DFB-LD durch den zweiten optischen Halbleiterverstärker (SOA2; 152) durchgereicht ist, wird ein 2,5 Gbit/s rein optisches ODER-Gatter erfolgreich aufgrund der SOA-Charakteristika der Verstärkungssättigung und der Wellenlängenumwandlung ausgeführt. Deshalb, unter Einsatz der vorliegenden Erfindung kann der rein optische Logikbetrieb einfach in den komplizierten optischen Schaltungen, wie optischen Rechen- und rein optischen Signalverarbeitungssystemen, ausgeführt werden.As shown in the embodiment of the present invention, two input signal patterns A (1100) and B (0110) of the same wavelength are supplied to the first semiconductor optical amplifier (SOA1; 140 ) for providing the wavelength-converted signal pattern C having four logic signals (1,0), (1,1), (1,1) and (0,0), and when these logic signals and the encoder signal from the DFB-LD through the second semiconductor optical amplifier (SOA2; 152 ), a 2.5 Gbps all-optical OR gate is successfully executed based on the SOA characteristics of gain saturation and wavelength conversion. Therefore, using the present invention, all-optical logic operation can be easily performed in complicated optical circuits such as optical computing and all-optical signal processing systems.

Wie zuvor gezeigt, wird gemäß der Vorrichtung, welche für rein optische ODER-Logikoperationen unter Einsatz eines optischen Halbleiterverstärkers gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist, das Eingangssignal von 2,5 Gbit/s zum Vorsehen vier logischer Signale durch einen modengekoppelten Faserlaser und Multiplex-Techniken eingesetzt, und wenn diese Logiksignale und das Gebersignal durch einen optischen Halbleiterverstärker (SOA) laufen, wird das rein optische ODER-Gatter durch die Charakteristika der Verstärkungssättigung und Wellenlängenumwandlung ausgeführt.As previously shown, according to the device, which for purely optical OR logic operations using an optical Semiconductor amplifier according to the present Invention is executed, the input signal of 2.5 Gbit / s to provide four logical signals through a mode locked fiber laser and multiplexing techniques used, and when these logic signals and the encoder signal through a semiconductor optical amplifier (SOA), the purely optical OR gate is characterized by the characteristics the gain saturation and wavelength conversion executed.

Deshalb kann die vorliegende Erfindung einfach zum Ausführen der rein optischen ODER-Logikoperation bei den beliebigen Punkten komplizierter optischer Schaltungen, wie optischen Rechen- und rein optischen Signalverarbeitungssystemen, angelegt werden. Ebenfalls kann die vorliegende Erfindung nicht nur durch Ausführen rein optischer Logikelemente, wie rein optischer NOR, NAND, XOR und AND-Gatter, angelegt werden, sondern ebenfalls zum Bilden rein optischer Hochgeschwindigkeit-Logikelemente, welche bei mehr als 10 Gbit/s eingesetzt werden.Therefore For example, the present invention is easy to perform the all-optical OR logic operation at any point of complicated optical circuits, such as optical computing and all-optical signal processing systems, be created. Also, the present invention can not only by running purely optical logic elements, such as purely optical NOR, NAND, XOR and AND gates, but also to form optical high-speed logic elements which are more than 10 Gbit / s are used.

Obwohl die vorliegende Erfindung entlang mit den begleitenden Zeichnungen beschrieben wurde, verdeutlicht dies lediglich bevorzugte Ausführungsformen, aber begrenzt nicht den Bereich der vorliegenden Erfindung. Es ist für den Fachmann ersichtlich, daß vielfältige Modifikationen durchgeführt werden können, ohne den Geist und den Bereich der vorliegenden Erfindung, wie er durch die angehängten Ansprüche definiert ist, zu verlassen.Even though the present invention along with the accompanying drawings This only illustrates preferred embodiments, but does not limit the scope of the present invention. It is for the It will be apparent to those skilled in the art that various modifications be performed can, without the spirit and scope of the present invention, as he through the attached claims is defined, leave.

Claims (4)

Vorrichtung für rein optische ODER-Logikoperationen mit: einem optischen Pulsgenerator; einem modengekoppelten Faserlaser (MLFL) zum Erzeugen von Eingangssignalmustern A und B für rein optische ODER-Logikoperationen von dem Pulsgenerator; einem ersten Faserkoppler (FC1) zum Abzweigen des Ausgangs von dem modengekoppelten Faserlaser durch ein Abzweigverhältnis von 50:50; einer ersten optischen Verzögerungseinrichtung zum Zeitverzögern des optischen Ausgangs von dem ersten Faserkoppler; einer ersten optischen Steuerungseinrichtung zum Steuern der Intensität und der Polarisation des optischen Ausgangs von dem ersten Faserkoppler; einem zweiten Faserkoppler (FC2) zum Erzeugen des Eingangssignalmusters A durch Koppeln optischer Ausgänge von der ersten Verzögerungseinrichtung und der ersten optischen Steuerungseinrichtung; einem dritten Faserkoppler (FC3) zum Abzweigen des optischen Ausgangs von dem zweiten Faserkoppler durch ein Abzweigverhältnis von 10:90; einer zweiten Verzögerungseinrichtung zum Zeitverzögern des optischen Ausgangs von dem zweiten Faserkoppler (FC2); einem vierten Faserkoppler (FC4) zum Detektieren des optischen Ausgangs von der zweiten Verzögerungseinrichtung und Messen des Eingangssignalmusters B; einer zweiten optischen Steuerungseinrichtung zum Steuern der Intensität und der Polarisation des optischen Ausgangs von dem dritten Faserkoppler (FC3); einem fünften Faserkoppler (FC5) zum Erzeugen des Eingangssignalmusters A+B durch Koppeln des Eingangssignalmusters A von dem dritten Faserkoppler und des Eingangssignalmusters B von dem vierten Faserkoppler; und einer Einrichtung zum Detektieren und Messen des Eingangssignalmusters A+B, welches von dem fünften Faserkoppler (130) erzeugbar ist.Apparatus for purely optical OR logic operations comprising: an optical pulse generator; a mode-locked fiber laser (MLFL) for generating input signal patterns A and B for purely optical OR logic operations from the pulse generator; a first fiber coupler (FC1) for branching the output from the mode-locked fiber laser through a 50:50 branch ratio; a first optical delay means for delaying the optical output from the first fiber coupler; a first optical control means for controlling the intensity and the polarization of the optical output from the first fiber coupler; a second fiber coupler (FC2) for generating the input signal pattern A by coupling optical outputs from the first delay means and the first optical control means; a third fiber coupler (FC3) for branching the optical output from the second fiber coupler through a branch ratio of 10:90; second delay means for delaying the optical output from the second fiber coupler (FC2); a fourth fiber coupler (FC4) for detecting the optical output from the second delay means and measuring the input signal pattern B; second optical control means for controlling the intensity and the polarization of the optical output from the third fiber coupler (FC3); a fifth fiber coupler (FC5) for generating the input signal pattern A + B by coupling the input signal pattern A from the third fiber coupler and the input signal pattern B from the fourth fiber coupler; and means for detecting and measuring the input signal pattern A + B received from the fifth fiber coupler ( 130 ) is producible. Vorrichtung für eine rein optische ODER-Logikoperation nach Anspruch 1, wobei modulierte Wellenformen von dem modengekoppelten Faserlaser (MLFL) bei 2,5 Gbit/s modulierbar sind, und das Eingangssignalmuster A von 1100 und das Eingangssignalmuster B von 0110 erzeugbar ist.Device for A purely optical OR logic operation according to claim 1, wherein modulated Waveforms from the mode-locked fiber laser (MLFL) at 2.5 Gbit / s are modulated, and the input signal pattern A of 1100 and the input signal pattern B of 0110 can be generated. Vorrichtung für eine rein optische ODER-Logikoperation nach Anspruch 1, zusätzlich mit: einem ersten Erbium-dotierten Faserverstärker (EDFA1) zum Verstärken des Eingangssignalmusters A+B, welches von dem fünften Faserkoppler erzeugbar ist; einer Wellenlängen-einstellbaren Laserdiode (134) zum Bereitstellen eines Gebersignals mit einer kontinuierlichen Welle; einem sechsten Faserkoppler (FC6) zum Koppeln des Eingangssignalmusters A+B für den ersten Erbium-dotierten Faserverstärker und des Gebersignals mit kontinuierlicher Welle von der einstellbaren Laserdiode durch ein Kopplungsverhältnis von 50:50; einem ersten optischen Halbleiterverstärker (SOA1) zum Erzeugen des Wellenlängen-umgewandelten Signalmusters C durch die SOA-Charakteristika der Verstärkungssättigung und Wellenlängenumwandlung von dem Eingangssignalmuster A+B, welches von dem sechsten Faserkoppler gleichzeitig mit dem Gebersignal eingebbar ist; und einem ersten optischen Filter zum Filtern nur des Gebersignals mit kontinuierlicher Welle von dem ersten optischen Halbleiterverstärker.An apparatus for a purely optical OR logic operation according to claim 1, further comprising: a first erbium-doped fiber amplifier (EDFA1) for amplifying the input signal pattern A + B which is producible by the fifth fiber coupler; a wavelength-adjustable laser diode ( 134 ) for providing a transmitter signal with a continuous wave; a sixth fiber coupler (FC6) for coupling the input signal pattern A + B for the first erbium-doped fiber amplifier and the continuous wave transmitter signal from the tunable laser diode through a coupling ratio of 50:50; a first semiconductor optical amplifier (SOA1) for generating the wavelength-converted signal pattern C by the SOA characteristics of the gain saturation and wavelength conversion from the input signal pattern A + B input from the sixth fiber coupler simultaneously with the encoder signal; and a first optical filter for filtering only the continuous wave transmitter signal from the first semiconductor optical amplifier. Vorrichtung für eine rein optische ODER-Logikoperation nach Anspruch 3, zusätzlich mit: einem zweiten Erbium-dotierten Faserverstärker (EDFA2) zum Verstärken des Wellenlängen-umgewandelten Signalmusters C von dem ersten optischen Halbleiterverstärker; einer Laserdiode (DFB-LD) mit verteilter Rückführung zum Erzeugen optischer Signale mit kontinuierlicher Welle; einem siebten Faserkoppler (FC7) zum Koppeln des Signalmusters C, welches bei dem zweiten Erbium-dotierten Faserverstärker verstärkbar ist, und des optischen Signals mit kontinuierlicher Welle von der Laserdiode mit verteilter Rückführung durch ein Kopplungsverhältnis von 50:50; einem zweiten optischen Halbleiterverstärker (SOA2) zum Erzeugen eines neuen Wellenlängen-umgewandelten Signalmusters durch die SOA-Charakteristika der Verstärkungssättigung und Wellenlängenumwandlung, welches das Wellenlängen-Umwandlungssignalmuster C und das optische Signal mit kontinuierlicher Welle einsetzt, welche gleichzeitig von dem siebten Faserkoppler jeweils als das Pumpsignal und das Gebersignal eingebbar ist; und einem zweiten optischen Filter zum Filtern nur des Gebersignals von dem zweiten optischen Halbleiterverstärker.Device for a purely optical OR logic operation according to claim 3, additionally comprising: one second erbium doped fiber amplifier (EDFA2) for amplifying the Wavelength converted Signal pattern C from the first semiconductor optical amplifier; one Distributed feedback laser diode (DFB-LD) for generating optical Signals with continuous wave; a seventh fiber coupler (FC7) for coupling the signal pattern C which is doped at the second erbium fiber amplifier amplifiable and the continuous wave optical signal from the laser diode with distributed feedback through a coupling ratio from 50:50; a second semiconductor optical amplifier (SOA2) for Generating a new wavelength-converted Signal pattern by the SOA characteristics of the gain saturation and wavelength conversion, which is the wavelength conversion signal pattern C and the optical signal uses continuous wave, which simultaneously from the seventh fiber coupler as the pump signal, respectively and the encoder signal is input; and a second optical Filter for filtering only the encoder signal from the second optical Semiconductor amplifier.
DE10228572A 2001-09-25 2002-06-26 Pure optical OR gate performed using optical semiconductor amplifier Expired - Fee Related DE10228572B4 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2001-0059367A KR100452617B1 (en) 2001-09-25 2001-09-25 Emboding equipment for an all-optical OR gate by using the semiconductor optical amplifiers
KR01-59367 2001-09-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10228572A1 DE10228572A1 (en) 2003-05-22
DE10228572B4 true DE10228572B4 (en) 2006-09-07

Family

ID=19714660

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10228572A Expired - Fee Related DE10228572B4 (en) 2001-09-25 2002-06-26 Pure optical OR gate performed using optical semiconductor amplifier

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6804047B2 (en)
JP (1) JP3748236B2 (en)
KR (1) KR100452617B1 (en)
DE (1) DE10228572B4 (en)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7203396B2 (en) * 2002-08-22 2007-04-10 Main Street Ventures, Llc All optical chopping using logic gates apparatus and method
US7167620B2 (en) * 2003-07-16 2007-01-23 Doron Handelman Devices and methods for all-optical processing and storage
US7154665B2 (en) * 2003-08-11 2006-12-26 Lucent Technologies Inc. Optical performance monitoring using a semiconductor optical amplifier
DE102004008508B4 (en) 2004-02-20 2005-12-15 Audi Ag Method for driving an automatic transmission for vehicles and automatic transmission for vehicles
KR100695674B1 (en) * 2004-10-29 2007-03-15 한국과학기술연구원 Embodying equipment and method for an all-optical OR logic gate by using single SOA
US7123407B2 (en) * 2005-01-20 2006-10-17 Korea Institute Of Science And Technology Apparatus and method for realizing all-optical NOR logic device using gain saturation characteristics of a semiconductor optical amplifier
US7199870B2 (en) * 2005-02-10 2007-04-03 Picosolve Inc. Polarization independent optical sampling arrangement
US7417788B2 (en) * 2005-11-21 2008-08-26 Aditya Narendra Joshi Optical logic device
US20070206897A1 (en) * 2006-03-03 2007-09-06 Dr. Shaowen Song N-nary optical semiconductor transistor and an optical AND gate
US8452187B2 (en) * 2010-12-02 2013-05-28 Eastern Optx Inc. Bi-directional, compact, multi-path and free space channel replicator
CN102394470B (en) * 2011-08-22 2013-04-03 东华大学 Method for balancing gain errors of active optical fiber loop of semiconductor optical amplifier
CN103792756B (en) * 2014-01-22 2016-08-17 深圳大学 A kind of optical logic and door gear
CN110320726B (en) * 2019-07-04 2022-05-27 杭州电子科技大学 All-optical logic gate of active nonlinear three-core optical fiber coupler

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20019930U1 (en) * 2000-08-29 2001-04-12 Korea Inst Sci & Tech Device for realizing a fully optical NOR logic module

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3643116A (en) * 1969-09-05 1972-02-15 Ibm Fast logic using ultrashort laser pulses
US4932739A (en) * 1989-09-25 1990-06-12 At&T Bell Laboratories Ultra-fast optical logic devices
JPH0688983A (en) * 1992-09-07 1994-03-29 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> Optical logical unit
JP3268538B2 (en) * 1993-04-26 2002-03-25 日本電信電話株式会社 Optical semiconductor device using polarization
JP3268539B2 (en) * 1993-04-27 2002-03-25 日本電信電話株式会社 Optical element using polarization
JP3206618B2 (en) * 1993-05-10 2001-09-10 日本電信電話株式会社 Optical logic device using polarization
US5537243A (en) * 1993-12-17 1996-07-16 At&T Corp. All-optical flip-flop
US6556327B1 (en) * 1997-11-06 2003-04-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Signal converter, optical transmitter and optical fiber transmission system
KR100275653B1 (en) * 1998-03-04 2001-01-15 박호군 Polarized light-dependent directive isolator and ring type resonator laser using same
US20020054404A1 (en) * 2000-03-17 2002-05-09 Hedekvist Per Olof Optical logic gates based on the polarization properties of four-wave mixing
US6778303B2 (en) * 2000-05-22 2004-08-17 Shaowen Song N-valued optical logic architecture and method
KR100361034B1 (en) * 2000-12-19 2002-11-21 한국과학기술연구원 All-Optical Logic AND in a SOA-Based Mach-Zehnder Inteferometer
KR100418654B1 (en) * 2001-09-20 2004-02-11 한국과학기술연구원 All-Optical XOR Gate by using Semiconductor Optical Amplifier

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20019930U1 (en) * 2000-08-29 2001-04-12 Korea Inst Sci & Tech Device for realizing a fully optical NOR logic module

Also Published As

Publication number Publication date
KR20030028674A (en) 2003-04-10
JP3748236B2 (en) 2006-02-22
KR100452617B1 (en) 2004-10-12
JP2003107548A (en) 2003-04-09
US6804047B2 (en) 2004-10-12
US20030058528A1 (en) 2003-03-27
DE10228572A1 (en) 2003-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005029675B4 (en) Apparatus and method for implementing an all OR gate using a single SOA (semiconductor light amplifier)
DE10228572B4 (en) Pure optical OR gate performed using optical semiconductor amplifier
DE60211112T2 (en) Method and device for wave-shaping an optical signal
DE4029626C2 (en) Optical logic devices
DE60200944T2 (en) DEVICE FOR GENERATING A TACT FLUIDUATION-TOLERANT OPTICAL MODULATION OF A FIRST SIGNAL THROUGH A SECOND SIGNAL
DE69434167T2 (en) Apparatus for optical clock generation and apparatus for demultiplexing a time division multiplexed signal
DE60213341T2 (en) Method, apparatus and system for waveform shaping of signal light
DE69531335T2 (en) Purely optical switch
DE60309783T2 (en) Tuning method for optical circuit with cascaded Mach-Zehnder interferometers
DE19619780A1 (en) Optical transmission system with transmission module and modulator
DE60215290T2 (en) Optical clock phase locked loop circuit
DE60222203T2 (en) Device for processing a transparent medium
DE10228127B4 (en) Method for implementing a purely optical XOR element using semiconductor optical amplifiers
DE10028144C1 (en) Determining optical fiber non-linearities, involves evaluating parameters of test and modulated pump signals and fiber parameters to determine fiber&#39;s non-linearity coefficient
EP0675351B1 (en) Procedure for determining the wavelength in an optical fibre corresponding to zero dispersion
DE102005037828B3 (en) Method and device for the purely optical regeneration of phase-modulated optical signals with respect to pulse shape, pulse height, clock and phase
DE69933180T2 (en) Optical inverter based on a saturable absorber
EP0657765B1 (en) Optical Phase Locked Loop
DE10231204B4 (en) Implementation method of an all-optical half-adder using SOA-based devices and apparatus therefor
DE602004000185T2 (en) Multi-wavelength light source
DE102006036817B4 (en) Optical regenerator and phase error detection unit for an optical regenerator and method for optical regeneration
DE19607347A1 (en) Light pulse generator with main for OTDR
DE112012004435B4 (en) Phase-locked laser light source device and optical coherence tomography device using the same
DE60127045T2 (en) Optical threshold and comparison device and method
DE69823839T2 (en) Optical device for processing digital optical signals

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20120103